شبیه سازی سه بعدی جریان عبوری از زیر دریچه کشویی با نرم افزار FLOW-3D

دریچه ها به عنوان یک سازه ی پرکاربرد در کنترل سطح آب و تنظیم آب عبوری همواره در کانال های روباز مورد استفاده قرار می گیرند. در میان انواع دریچه ها با طراحی و هندسه مختلف، دریچه های کشویی دارای کاربرد وسیعی در مسایل گوناگون سازه های هیدرولیکی می باشند و مطالعه ویژگی های جریان عبوری از زیر آنها حایز اهمیت است. در حال حاضر با پیشرفت روز افزون علم کامپیوتری و روشهای حل عددی استفاده از نرم افزارهای مهندسی در مدلسازی پدیده های هیدرولیکی و مطالعه پارامترهای موثر در جریان به یکی از روشهای کارامد در علوم مهندسی تبدیل شده است. در این پژوهش مدل دریچه با استفاده از نرم افزار FLOW-3D در دو حالت مختلف با موقعیت بازشدگی متفاوت بصورت سه بعدی شبیه سازی و بررسی شده است. این نرم افزار معادلات ناویراستوکس حاکم بر جریان را به روش میانگین گیری رینولدز حل می کند. نتایج مدل با داده های آزمایشگاهی راث و هاگر(1999) مقایسه شده و تطابق خوب بین نتایج حل عددی و آزمایشگاهی نشان می دهد بهره گیری از روشهای حل عددی در شبیه سازی و مطالعه ویژگی های جریان مفید می باشد. مقایسه نتایج توزیع فشار پشت دریچه در دو مدل شبیه سازی شده نشان داد برای حالتی که موقعیت بازشدگی در تراز کف کانال قرار داشته حداکثر فشار لبه دریچه وارد می شود در حالی که برای مدلی که بازشدگی آن در بالاتر از کف کانال در نظر گرفته شده است حداکثر فشار در نزدیک کف کانال بوده و در نزدیکی لبه دریچه فشار کمتر است.

Keywords:

دریچه کشویی , توزیع فشار , حل عددی , نرم افزار FLOW-3D